JPH0531530A - 成形ロールのロール交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロール交換作業を容易とすると共に作業時間
を短くして溶接管製造の作業能率の向上を図る。 【構成】 溶接鋼管の製造工程にあって帯板１を凹状ロ
ール３３と凸状ロール６２とで圧接して所定の形状に成
形する成形ロールのロール交換装置において、凹状ロー
ル６２を軸方向に分割してそれぞれ軸方向移動自在に且
つ回転自在に支持する一方、外形形状の異なる複数の凸
状ロール６３，６４，６５を回転ドラム５５の外周部に
それぞれ回転自在に取付け、その回転ドラム５５を凹状
ロール３３の回転軸２７と直交する支持軸５３に回転位
置決め自在に支持し、回転ドラム５５を回動させ外形形
状の異なる複数の凸状ロール６２，６３，６４，６５の
なかから使用する凸状ロールを選択して使用することが
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶接鋼管の製造工程にあ
って帯板を所定の形状に成形する成形ロールのロール交
換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接鋼管は鋼板または帯鋼を管状に形成
してその継ぎ目を溶接したものであって、電縫管や鍛接
管などがある。

【０００３】図４に一般的な電縫管製造ラインの構成、
図５に従来のブレイクダウンロール及びその駆動系統を
示す。

【０００４】図４に示すように、エントリ工程におい
て、帯鋼１はアンコイラ２にコイル状に巻かれている。
レベラ３はこのアンコイラ２から引き出された帯鋼１を
複数のロールによって矯正するものである。端末切断機
４は帯鋼１の先後端クロップを切断するものであり、突
合せ溶接機５は先行帯鋼１の後端と後行帯鋼１の先端を
接続するものである。ルーパ６は電縫管の製造中に停機
しなくてすむように帯鋼１を所定量蓄えておくものであ
る。

【０００５】フォーミング（成形）工程において、ブレ
ークダウンロール７は上下一対の駆動水平ロールであっ
て、帯鋼１を幅方向半円状に初期成形する。クラスタロ
ール８は左右一対の非駆動垂直ロールであって、連続的
に円筒状のオープンパイプを成形する。フィンパスロー
ル９は上下一対の水平ロールであって、成形終期に上ロ
ールに取付けられたフィンプレートによってエッジ面の
角度コントロール、仕上成形、センタリングを行う。

【０００６】高周波誘導溶接機１０は仕上成形されたオ
ープンパイプのエッジ部を接合するものであり、スクイ
ズロール１１はその突合せ形状をコントロールするもの
である。

【０００７】サイジング工程において、サイジングロー
ル１２は管を絞り加工して外径を交差内になるように仕
上げるものであり、タークスヘッドロール１３は丸管、
角管、矩形管など成形後の曲がり、捩れ矯正を行なうも
のである。また、１４は切断機である。

【０００８】而して、帯鋼１はアンコイラ２から引き出
され、レベラ３によって矯正されてルーパ６に至る。そ
して、ブレークダウンロール７によって帯鋼１が幅方向
半円状に初期成形され、クラスタロール８によって円筒
状のオープンパイプを成形される。円筒状のオープンパ
イプはフィンパスロール９によってエッジ面の角度コン
トロール、仕上成形、センタリングがなされ、高周波誘
導溶接機１０によってエッジ部が接合されると共にスク
イズロール１１によってその突合せ形状がコントロール
される。

【０００９】エッジ部が接合されたパイプはサイジング
ロール１２によって丸管、角管、矩形管が正規外形に仕
上げられ、タークスヘッドロール１３によって矯正され
る。

【００１０】このように構成された電縫管製造ラインに
おいて、ブレークダウンロール７は、図５に示すよう
に、上下一対の凹状ロール１０１と凸状ロール１０２と
で構成され、各ロール１０１，１０２は軸受１０３，１
０４を介してフレーム１０５に回転自在に支持されて構
成されている。そして、各回転軸１０６，１０７は連結
軸１０８，１０９を介して歯車減速機１１０及び駆動モ
ータ１１１に接続されている。

【００１１】従って、凹状ロール１０１と凸状ロール１
０２との間に帯鋼１が案内され、凸状ロール１０２を下
方に押圧することで帯鋼１が成形される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した電縫管製造ラ
インにおいて、異なる形状の電縫管製造するときは、各
成形ロールを適切な形状のものに交換する必要がある。
この場合、例えば、ブレークダウンロール７にあって
は、図５に示すように、上下一対の凹状ロール１０１と
凸状ロール１０２とがそれぞれ軸受１０３，１０４に支
持されているため、このセット状態で取外し及び取付け
を行わなければならない。

【００１３】そのため、ロール交換作業が面倒なものと
なって作業者に多大な負担がかかると共に作業時間が長
時間となり、電縫管製造の作業能率がよくないという問
題点があった。また、多種類の電縫管の製造にあたり、
多種類複数組の成形ロールを用意しなければならず、コ
ストが高くなってしまう。

【００１４】本発明はこのような問題点を解決するもの
であって、溶接管製造の作業能率の効率化を図った成形
ロールのロール交換装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の成形ロールのロール交換装置は、溶接鋼管
の製造工程にあって帯板を凹状ロールと凸状ロールとで
圧接して所定の形状に成形する成形ロールのロール交換
装置において、凹状ロールを軸方向に分割してそれぞれ
軸方向移動自在に且つ回転自在に支持する一方、外形形
状の異なる複数の凸状ロールを回転ドラムの外周部にそ
れぞれ回転自在に取付け、該回転ドラムを前記凹状ロー
ルの回転軸と直交する支持軸に回転位置決め自在に支持
したことを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】成形ロールを交換する場合には、まず、軸方向
に分割された凹状ロールをそれぞれ軸方向に移動するこ
とで、外表面にて形成される円弧が成形する帯鋼の形状
に適合するように調整する。次に、回転ドラムを回動さ
せることで、外形形状の異なる複数の凸状ロールのなか
から使用する凸状ロールを選択し、調整された凹状ロー
ルに対向する位置に位置決めすることでロールが設定さ
れる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】図１及び図２に本発明の一実施例に係る成
形ロールのロール交換装置の要部断面を示す。

【００１９】本実施例のロール交換装置は電縫管製造ラ
インにおけるブレークダウンロールに適用したものであ
り、凹状ロールは軸方向に２分割されてそれぞれ軸方向
移動自在に支持され、凸状ロールは外形形状の異なる複
数のものが支持軸に回転位置決め自在な回転ドラムの外
周部にそれぞれ回転自在に支持されている。

【００２０】図１及び図２に示すように、基盤２１上に
は支持台２２が固定され、この支持台２２上には４本の
支柱２３とキャップ２４からなるフレームが取付けられ
ている。

【００２１】この支柱２３の下部には対向する内面にガ
イド溝２５が形成され、一対の支持体２６が上下移動自
在に支持されている。そして、この一対の支持体２６に
は凹状ロールを支持する駆動軸２７の各端部が軸受２８
によって回転自在に支持されている。なお、この駆動軸
２７の一端には図示しない駆動部が接続されている。

【００２２】この駆動軸２７には、図１に断面部分にて
詳細に示すように、軸受２９を介してフランジ３０が嵌
合しており、このフランジ３０は基端部が支持体２６に
固定され、また、外周面にねじが形成されており、一
方、フランジ３０の外周ねじには従動ギア３１が位置
し、その内周面にはねじが形成されており、フランジ３
０と従動ギア３１とが互いのねじによって螺合してい
る。

【００２３】そして、従動ギア３１の外周部には軸受３
２を介して２分割された凹状ロールの一方を構成する円
錐ロール３３が回転自在で且つ軸方向移動不能に取付け
られている。この円錐ロール３３は２つで１組の凹状ロ
ールを構成し、外周面は所定の曲面形状に形成されてい
る。

【００２４】なお、この円錐ロール３３はキー３４によ
って駆動軸２７と一体回転できるようになっている。ま
た、従動ギア３１は支持体２６に取付けられた位置決め
モータ３５の駆動ギア３６と噛み合っている。

【００２５】従って、駆動部によって駆動軸２７を回転
駆動すると、キー３４によって各円錐ロール３３が回転
するようになっている。また、位置決めモータ３５によ
って駆動ギア３６を駆動すると、従動ギア３１が回転す
ると共にフランジ３０との螺合関係によってこの従動ギ
ア３１が軸方向に移動する。これによって円錐ロール３
３が軸方向に移動して位置調整することができるように
なっている。なお、他方の円錐ロール３３についても同
様である。

【００２６】なお、各駆動ギヤ３６を円錐ロール３３の
最大径部の外周面に当らない支持台２６上の位置に位置
決めモータ３５と共に移動し、これら駆動ギヤ３６を連
結軸４２（図１一点鎖線）にて接続すると同時に、互い
に螺合している左右２組のフランジ３０と従動ギア３１
のそれぞれのねじ部のねじれ方向を左右反対（一方を左
ねじにすれば他方を右ねじにするあるいはその逆）に
し、各円錐ロール３３を幅方向に同調して対称的に移動
させることができる。

【００２７】また、各円錐ロール３３の下方にはこの円
錐ロール３３の上下位置を調整する昇降装置が設けられ
ている。

【００２８】即ち、支持台２２における支持体２６の下
方位置にはそれぞれスクリュー軸３７が位置し、その上
端が支持体２６の下面に当接している。このスクリュー
軸３７にはそれぞれウォームホイール３８が螺合してお
り、各ウォームホイール３８にはウォーム３９が噛み合
っている。そして、各ウォーム３９は連結軸４０によっ
て接続され、更に、基盤２１上に取付けられた駆動モー
タ４１に接続されている。

【００２９】従って、駆動モータ４１を駆動すると、各
ウォーム３９を介してウォームホイール３８が同調して
回転し、このウォームホイール３８と螺合するスクリュ
ー軸３７が軸方向に移動して支持体２６を上下動させる
ことで、一対の円錐ロール３３の上下位置を調整するこ
とができるようになっている。

【００３０】支柱２３の上部には対向する内面にガイド
溝５１が形成され、一対の支持体５２が上下移動自在に
支持されている。そして、この一対の支持体５２には支
持軸５３の各端部が軸受５４によって回転自在に支持さ
れている。この支持軸５３には回転ドラム５５がキー５
６によって一体回転できるように取付けられ、且つ各支
持体５２に対しては軸受５７を介して転動自在に取付け
られている。

【００３１】支持軸５３の一端にはスプロケット５８が
固結されている。一方、支持体５２には駆動モータ５９
が取付けられており、その駆動軸にはスプロケット６０
が固結されている。そして、各スプロケット５８，６０
はチェーン６１によって連結されている。

【００３２】従って、駆動モータ５９を駆動すると、各
スプロケット５８，６０及びチェーン６１を介して支持
軸５３が回転することで回転ドラム５５が回転すること
ができる。

【００３３】本実施例においては、回転ドラム５５の外
周部に外形形状の異なる凸状ロールが４組装着されてい
る。即ち、図１に示すように、第１及び第２、第３凸状
ロール６２，６３，６４はそれぞれ３つのロールから構
成され、第４凸状ロール６５は２つのロールから構成さ
れている。そして、第１凸状ロール６２の各ロール６
６，６７，６８はその外形が点Ａを中心とする円弧Ｒ１
を形成している。また、第２凸状ロール６３の各ロール
はその外形が点Ｂを中心とする円弧Ｒ２を形成し、第３
及び第４凸状ロール６４，６５の各ロールはそれぞれの
外形がそれぞれ点Ｃ，Ｄを中心とする円弧Ｒ３，Ｒ４を
形成している。

【００３４】第１凸状ロール６２の各ロール６６，６
７，６８は軸受を介して枢軸６９に回転自在に支持さ
れ、この枢軸６９は回転ドラム５５に取付部材７０によ
って取付けられている。なお、その他の各凸状ロール６
３，６４，６５についても同様に取付けられている。

【００３５】一方の支持体５２には回転ドラム５５を位
置決め固定するためのクランプ装置が設けられている。
即ち、図２に示すように、支持体５２には配置角度が等
分で対向するようにそれぞれシリンダ７１が配置されて
おり、その駆動ロッドの先端部には楔状の位置決め部材
７２が固着されている。一方、この位置決め部材７２
（シリンダ７１）に対応する回転ドラム５５の側面図に
は凹部７３が形成されている。

【００３６】従って、回転ドラム５５を回転させ、使用
する凸状ロールが円錐ロール３３に対向する位置にきた
ときに、シリンダ７１を作動させて位置決め部材７２を
回転ドラム５５の凹部７３に嵌合させることで、この回
転ドラム５５に位置決めして凸状ロールを所定の位置に
固定することができる。

【００３７】また、回転ドラム５５の上方にはこの回転
ドラム５５を昇降させると共に凸状ロールに押しつける
昇降装置が設けられている。

【００３８】即ち、キャップ２４の上部における支持体
５２の上方位置にはそれぞれ油圧シリンダ７５が取付け
られている。そして、その駆動ロッド７６はキャップ２
４を貫通して下方に延び、先端部に凸部７７が一体に形
成されている。そして、その凸部７７が支持体５２に連
結部材７８を介して連結されている。

【００３９】従って、油圧シリンダ７５を作動して各駆
動ロッド７６を介して凸部７７を上昇させると、連結部
材７８及び支持体５２を介して支持軸５３及び回転ドラ
ム５５が上昇し、回転ドラム５５を回動させることで使
用する凸状ロールを交換することができる。

【００４０】なお、各駆動ロッド７６とその凸部７７の
昇降を公知の方法、例えば、各駆動ロッド７６に図示し
ないラックを各連結部材７８に回転自在に前記ラックに
噛合うピニオンをそれぞれ取付け、これらピニオンを連
結軸に接続して、同調して行うことができる。

【００４１】また、油圧シリンダ７５を作動して凸部７
７を下降させると、この凸部７７が支持体５２を下方に
押し下げ、支持軸５３及び回転ドラム５５を介して凸状
ロール（図２において第１凸状ロール６２）を凹状ロー
ル（円錐ロール３３）に押圧することができる。

【００４２】なお、上述の円錐ロール３３と回転ドラム
５５を帯鋼１の流れ方向に複数組並列にならべて取付け
ることもできる。また、円錐ロール３３の一対の支持体
２６に、上述の油圧シリンダ７５にて作動する昇降加圧
装置を回転ドラム５５の支持体５２にモータ４１、ウォ
ーム３８、ウォームホイール３９、連結軸４０及びスク
リュー軸３７により上下位置を調整する昇降装置を取付
けることも出来る。

【００４３】而して、本実施例のブレークダウンロール
において帯鋼１の成形を行うには、図１及び図２に示す
ように、一対の円錐ロール３３と第１凸状ロール６２が
対向する状態で円錐ロール３３を駆動し、帯鋼１を両ロ
ール３３，６２の間を通過させる。このとき、油圧シリ
ンダ７５によって回転ドラム５５を下降させることで、
第１凸状ロール６２の各ロール６６，６７，６８に下方
への押圧力が作用して、円錐ロール３３との間でこの押
圧力より帯鋼１が湾曲状に成形される。

【００４４】帯鋼１の成形形状を変更する場合には、凸
状ロールを交換すると共にそれに合せて各円錐ロール３
３の位置を調整する。

【００４５】即ち、油圧シリンダ７５を駆動して回転ド
ラム５５を上昇させる。そして、シリンダ７１を作動さ
せて位置決め部材７２を凹部７３から外し、回転ドラム
５５のクランプを解除する。次に、駆動モータ５９を駆
動して支持軸５３を回動し、使用する凸状ロール、例え
ば、第３凸状ロール６４を使用するのであれば、回転ド
ラム５５を１８０度回動させる。そして、再び、シリン
ダ７１を作動して位置決め部材７２を凹部７３に嵌入さ
せることで、回転ドラム５５を位置決め固定する。

【００４６】使用する凸状ロールが回転ドラム５５の下
方位置に位置決めされると、油圧シリンダ７５を駆動し
て回転ドラム５５を下降させ、各円錐ロール３３と対向
する位置に位置させる。

【００４７】一方、各駆動モータ３５を駆動して各円錐
ロール３３を接近あるいは離反させることで、この２つ
の円錐ロール３３の外表面で形成する円弧形状を、前述
したように位置決めされた凸状ロールの形状に合わせて
調整する。

【００４８】そして、このようにして位置決め、あるい
は位置調整された凸状ロールと円錐ロール３３（凹状ロ
ール）とによって帯鋼１の成形を行う。

【００４９】なお、上述の実施例においては回転ドラム
５５に装着された各凸状ロール６２，６３，６４，６５
を２つのロールまたは３つのロールで構成したがこれに
限るものではない。

【００５０】図３に本発明の他の実施例に係るロール交
換装置の回転ドラムを示す。図３に示すように、支持軸
５３に固結された回転ドラム８１には４組の凸状ロール
８２，８３，８４，８５が装着されている。このうち、
第２、第３、第４凸状ロール８３，８４，８５は前述の
実施例と同様に３つのロールによって構成されている。
一方、第１凸状ロール８２は１つのロールによって構成
されている。

【００５１】而して、第１凸状ロール８２と駆動軸２７
に装着された２つの円錐ロール３３とによって帯鋼１の
成形を行うことができる。この場合、帯鋼１に全面にわ
たって押圧力を作用させることができるので、帯鋼１の
成形が容易となる。また、凸状ロールを４つ以上で構成
してもよい。

【００５２】なお、上述の実施例において、４組の凸状
ロールを回転ドラムに装着したが、２組以上であれば、
何組でもよい。また、本実施例のロール交換装置をブレ
ークダウンロールに適用したが、その他の成形ロールに
適用してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の成形ロールのロール交換装置によれば、凹
状ロールを軸方向に分割してそれぞれ軸方向移動自在に
支持する一方、外形形状の異なる複数の凸状ロールを回
転ドラムの外周部に取付けてその回転ドラムを凹状ロー
ルの回転軸と直交する支持軸に回転位置決め自在に支持
したので、回転ドラムを回動させ外形形状の異なる複数
の凸状ロールのなかから使用する凸状ロールを選択して
使用することができ、ロール交換作業が容易となると共
に作業時間も短くなって溶接管製造の作業能率の向上を
図ることができる。また、成形ロールの製造コストも低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る成形ロールのロール交
換装置の要部断面（図２のＡ−Ａ断面）図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る成形ロールのロール
交換装置の回転ドラムの断面図である。

【図４】一般的な電縫管製造ラインの構成図である。

【図５】従来のブレークダウンロールの正面図である。

【符号の説明】

１ 帯鋼 ２６，５２ 支持体 ２７ 駆動軸（回転軸） ３３ 円錐ロール（凹状ロール） ５３ 支持軸 ５５ 回転ドラム ５９ 駆動モータ ６２ 第１凸状ロール ６３ 第２凸状ロール ６４ 第３凸状ロール ６５ 第４凸状ロール ６６，６７，６８ ロール ７２ 位置決め部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 溶接鋼管の製造工程にあって帯板を凹状
   ロールと凸状ロールとで圧接して所定の形状に成形する
   成形ロールのロール交換装置において、凹状ロールを軸
   方向に分割してそれぞれ軸方向移動自在に且つ回転自在
   に支持する一方、外形形状の異なる複数の凸状ロールを
   回転ドラムの外周部にそれぞれ回転自在に取付け、該回
   転ドラムを前記凹状ロールの回転軸と直交する支持軸に
   回転位置決め自在に支持したことを特徴とする成形ロー
   ルのロール交換装置。